渤海湾盆地渤中凹陷西南洼古近系东营组超压分布特征及成因

doi:10.11743/ogg20240107

Abstract

Abstract:

Overpressure is extensively distributed in the Paleogene Dongying Formation in the southwestern sub-sag of the Bozhong Sag， Bohai Bay Basin. However， there is a lack of a clear understanding of the pressure distribution， the formation mechanisms of overpressure， and the effects of overpressure on hydrocarbon accumulation in this formation. In this study， we explore the present-day pressure in the formation and its spatial distribution using measured formation pressure and logs. Based on a comprehensive analysis of log curves and the cross plots of sonic velocity vs. density， we analyze the genetic types of overpressure in the formation. Furthermore， through basin modeling， we reconstruct the paleopressure evolution during hydrocarbon accumulation to assess the effects of the formation paleopressure on hydrocarbon accumulation. Key findings are as follows：（1） The Dongying Formation exhibits a complete overpressure system vertically. Horizontally， the overpressure is distributed around hydrocarbon-generating sub-sags， intensifying closer to the sag center；（2） The genetic type of overpressure shifts from predominant undercompaction in shallow strata to a combination of undercompaction and hydrocarbon generation-induced expansion in deep layers；（3） The overpressure within the source rocks of the Dongying Formation， including the 3^rd member and the lower sub-member of the 2^nd member， offers a sufficient dynamic for hydrocarbon migration. Furthermore， it forms seals for the underlying overpressured fluids， preventing the upward escape of hydrocarbons. It is proposed that ancient buried hills represent favorable targets for future deep and ultra-deep hydrocarbon exploration in the southeastern sub-sag of the Bozhong Sag.

Key words: origin of overpressure, anomalously high pressure, hydrocarbon accumulation, Dongying Formation, Paleogene, Bozhong Sag, Bohai Bay Basin

CLC Number:

TE122.3

Xiaoyi YANG, Chenglin LIU, Feilong WANG, Guoxiong LI, Dehao FENG, Taozheng YANG, Zhibin HE, Jiajia SU. Distribution and origin of overpressure in the Paleogene Dongying Formation in the southwestern sub-sag， Bozhong Sag， Bohai Bay Basin[J]. Oil & Gas Geology, 2024, 45(1): 96-112.

Figures/Tables 13

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井号	层位	深度/m	实测地层压力/MPa	等效深度法
井号	层位	深度/m	实测地层压力/MPa	预测地层压力/MPa	相对误差/%	预测地层压力/MPa	相对误差/%
CFD21-A	N₁g	1 548.0	15.19	15.15	0.26	—	—
BZ19-A	E₃d¹	3 045.3	29.20	31.06	6.37	—	—
BZ13-B	E₃d^2U	3 382.5	36.80	34.91	5.14	—	—
BZ13-D	E₃d^2L	3 350.8	48.61	43.68	10.14	45.55	6.30
BZ13-D	E₃d^2L	3 610.3	55.83	53.57	4.05	55.97	0.25
BZ13-D	E₃d^2L	3 693.2	49.59	42.81	13.67	45.16	8.93
BZ19-A	E₃d^2L	3 589.9	46.19	39.12	15.31	41.97	9.14
BZ19-A	E₃d^2L	3 675.2	59.29	52.07	12.18	57.76	2.58
BZ19-A	E₃d^2L	3 887.5	62.70	54.27	13.44	61.86	1.34
CFD18-A	E₃d³	3 588.5	34.73	39.85	14.74	32.52	6.36
CFD23-A	E₂s	3 307.1	55.15	57.19	3.70	—	—

井号
井号	成因机制	欠压实成因超压贡献率/%	成因机制	欠压实成因超压贡献率/%
CFD17-A	欠压实	—	欠压实+生烃膨胀	58.7 ~ 89.4
CFD18-A	欠压实	—	欠压实+生烃膨胀	59.4 ~ 90.7
CFD18-B	欠压实	—	欠压实+生烃膨胀	55.6 ~ 86.3
CFD21-A	欠压实	—	欠压实	—
CFD23-A	欠压实	—	欠压实	—
BZ13-A	欠压实	—	欠压实+生烃膨胀	50.2 ~ 78.6
BZ13-B	欠压实+生烃膨胀	62.3 ~ 93.5	欠压实+生烃膨胀	46.6 ~ 72.3
BZ13-C	欠压实+生烃膨胀	64.2 ~ 92.8	欠压实+生烃膨胀	54.3 ~ 82.6
BZ13-D	欠压实	—	欠压实	—
BZ19-A	欠压实	—	欠压实+生烃膨胀	48.9 ~ 76.8

地层	底界年龄/Ma	顶界年龄/Ma	底界深度/m	厚度/m	岩性	剥蚀开始时间/Ma	剥蚀结束时间/Ma	剥蚀厚度/m
Qp	2.6	0.0	512	512	泥岩	—	—	—
N₂m	12.0	2.6	1 652	1 140	泥岩	—	—	—
N₁g	24.6	12.0	3 080	1 428	细砂岩	—	—	—
E/N剥蚀	—	—	—	—	—	27.0	24.6	120
E₃d¹	27.4	27.0	3 245	165	细砂岩	—	—	—
E₃d²	30.3	27.4	3 931	686	泥岩	—	—	—
E₃d³	32.8	30.3	3 975	44	泥岩	—	—	—

年龄/Ma	古水深/m	沉积水表面温度/℃	大地热流值/（mW/m²）
0.0	24.3	15.34	55.0
2.6	25.0	15.24	56.7
5.3	43.0	15.18	58.4
12.0	50.0	17.53	65.0
24.6	0.0	21.04	79.0
25.0	20.0	20.10	79.5
27.4	35.0	20.44	78.9

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Distribution and origin of overpressure in the Paleogene Dongying Formation in the southwestern sub-sag， Bozhong Sag， Bohai Bay Basin

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